電導率測定儀的工作原理及其優缺點

電導率測定儀的工作原理

電導率是以數字表示溶液傳導電流的能力。水的電導率與其所含無機酸、堿、鹽的量有一定的關系，當它們的濃度較低時，電導率隨著濃度的增大而增加，因此，該指標常用于推測水中離子的總濃度或含鹽量。

水質硬度單位換算

硬度單位 ppm 德國硬度 法國硬度 英國硬度

1ppm = 1.000ppm 0.0560 0.1 0.0702

1德國硬度= 17.847ppm 1 1.7847 1.2521

1法國硬度= 10.000ppm 0.5603 1 0.7015

1英國硬度= 14.286ppm 0.7987 1.4285 1

電導率與水的硬度

水溶液的電導率直接和溶解固體量濃度成正比，而且固體量濃度越高，電導率越大。電導率和溶解固體量濃度的關系近似表示為：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬單位CaCO3)。利用電導率儀或總固體溶解量計可以間接得到水的總硬度值，如前述，為了近似換算方便，1μs/cm電導率 = 0.5ppm硬度[1]


但是需要注意：

(1)以電導率間接測算水的硬度，其理論誤差約20-30ppm

(2)溶液的電導率大小決定分子的運動，溫度影響分子的運動，為了比較測量結果，測試溫度一般定為20℃或25℃

(3)采用試劑檢測可以獲取比較準確的水的硬度值。

軟水與硬水

水分為軟水、硬水，凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱為軟水，反之稱為硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的，系暫時性硬水(煮沸暫時性硬水，分解的碳酸氫鈉，生成的不溶性碳酸鹽而沉淀，水由硬水變成軟水);如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，系*性硬水。依照水的總硬度值大致劃分，總硬度0-30ppm稱為軟水，總硬度60ppm以上稱為硬水，高品質的飲用水不超過25ppm，高品質的軟水總硬度在10ppm以下。在天然水中，遠離城市未受污染的雨水、雪水屬于軟水;泉水、溪水、江河水、水庫水，多屬于暫時性硬水，部分地下水屬于高硬度水。

關于水質硬度換算常見單位的換算有 :

1mmol/L(1/2Ca2+ 、 1/2Mg2+)=50 ppm( 以 CaC03計 )

1mmol/L(1/2Ca2+、 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令 / 加侖 )

lgrain/gallon( 格令 / 加侖 ) =17.lppm( 以 CaC03計)

1m3=264gallon (US)( 美加侖 )=22O ganon(UK)(英加倫 )

lkg=2.2pounds ( 英鎊 )

1ppm=1mg/L

TDS(總溶解性固體)用來衡量水中所有離子的總含量，通常以ppm表示。

在純水誰制造業，電導率也可用來間接表示成TDS。

溶液的電導率等于溶液中各種離子電導率之和。

經驗公式是：將以微西門子為單位的電導率折半約等于TDS(ppm)

有時TDS 也用其它鹽類表示,如CaCO3(系數則為0.66)

TDS與電導率的換算系數可以在0.4-1.0之間調節，以對應不同種類的電解質溶液。

電導率

電導率是物質傳送電流的能力，與電阻值相對，單位Siemens/cm 。

水的硬度

水的硬度是指水中鈣、鎂離子的濃度，硬度單位是ppm，1ppm代表水中碳酸鈣含量1毫克/升(mg/L)。

電導（G）是電阻（R）的倒數。因此當兩個電極（通常為鉑電極或鉑黑電極）插入溶液中，可以測出兩電極間的電阻R。根據歐姆定律，溫度一定時，這個電阻值與電極間距L（cm）正比，與電極的截面積A（cm2）反比，即R =ρ×（L/A）；其中ρ為電阻率,是長1cm，截面積為1cm2導體的電阻，其大小決定于物質的本性。

據上式，導體的電導（G）可表示成下式：G =1/R=（1/ρ）×（A/L）=K×（1/J） ；其中，K=1/ρ稱為電導率，J =L/A稱為電極常數；電解質溶液電導率指相距1cm的兩平行電極間充以1cm3溶液時所具有的電導。由上式可見，當已知電極常數（J），并測出溶液電阻（R）或電導（G）時，即可求出電導率。

電導率測定儀的性能特點
 

●全中文顯示,界面友好：所有的數據、狀態和操作提示都是中文顯示,*沒有廠家自己定義的符號或代碼。

●簡單的菜單結構，文本式的人表對話：使用起來更清晰、方便，按照屏幕上的提示就可操作。

●多參數同時顯示：同時顯示電導率、輸出電流、溫度、時間和狀態。

●(超)純水的自動補償：對于超純水,實現了顯示25℃時的電導率自動溫度補償。

●記事本功能：忠實記錄儀表的操作使用情況和報警的發生時間,便于管理。

●歷史曲線和數字記錄儀功能：二次表每隔5分鐘自動存儲一次測量數據,可連續存儲一個月的電導率。

●數字時鐘功能：顯示當前的時間,為數字記錄儀功能提供時間基準。

●背光功能：可在光線昏暗或*沒光亮的環境下使用，根據溫度變化，自動調節對比度到zui清晰。

●防程序飛死：看門狗程序確保儀表不會死機，這是在線式儀表的基本要求。

●輸出電流設置與檢查功能：手動電流源功能,可檢查和任意設定輸出電流值,方便檢測記錄儀和下位機。

●軟件設定電流輸出方式：軟件選擇是0～10mA或4～20mA輸出。


電導率測定儀的優缺點

 

筆形電導率儀，一般制成單一量程，測量范圍狹，為簡便儀器。筆形還有制成TDS計，用于測量飲用水質量，鹽度計測量湯(溶液)鹽度等。[1] 

便攜式和實驗室電導率儀測量范圍較廣，為常用儀器，不同點是便攜式采用直流供電，可攜帶到現場。實驗室電導率儀測量范圍廣、功能多、測量精度高。

工業用電導率儀的特點是要求穩定性好、工作可靠，有一定的測量精度、環境適應能力強、抗干擾能力強，具有模擬量輸出、數字通訊、上下限報警和控制功能等。